Illustrasjonsbilde som viser et eksemple på et atomært opplæst STEM bilde tatt på NorTEM TITAN instrumentet av P.D. Nguyen.
Seksjonen er medlem av Senter for materialvitenskap og nanoteknologi (SMN) og ansvarlig for den nasjonale TEM infrastrukturnoden (NorTEM) i Oslo.
Forskningsområder
Vi gjør grunnleggende forskning på anvendte materialproblemstillinger med både teoretisk og eksperimentell tilnærming.
Energirelaterte materialer
Hovedvekten av materialene vi studerer er relatert til bærekraftige energiløsninger som f.eks. solceller, hydrogenlagring, batterier, benselceller, thermoelektrisitet, avkjøling/oppvarming ved fasetransformasjoner mm.
Teoretiske tilnærming
Vi benytter verdensledende og svært kraftige programmer til å beregne fundamentale egenskaper til materialer (Wien2k,VASP, Exciting). Vi er også involvert i utvikling av software for å studere nye materialegenskaper. Disse programmene er teoretiske verktøy i våre studier. Forskningen er fokusert på å analysere ulike materialstrukturer for å oppnå både en bred og dyp teoretisk forståelse av materialer på atomært til mikrometerskala.
Eksperimentell tilnærming
Transmisjonelektronmikroskopi (TEM) står sentralt i vår eksperimentelle aktivitet. En TEM er et allsidig instrument hvor vi kan kombinere avbildning, diffraksjon og spektroskopiteknikker i et og samme eksperiment og studere materialer fra mikro til atomært nivå. Ulike TEM prøveholdere gjør det mulig for oss å varme opp/avkjøle eller tilføre gasser rundt materialet vi studerer.
Når elektroner fra elektronstrålen i en TEM går gjennom materialet vil de vekselvirke med atomer i prøven og kvantifisert energi overføres fra elektroner i strålen til atomene. Ved å måle energien som er tapt i elektronstrålen eller energien til røntgen som sendes ut fra atomene i påfølgende prosess, er det bl.a. mulig å identifisere atomer og deres romlige fordeling i materialprøven. Dette danner grunnlaget for kjemisk analyse med Elektronenergitapspektroskopi (EELS) og Energidispersiv-røntgenspektroskopi (EDXS).
Undervisning
Seksjonen er involvert i undervisning på følgende emener i 2022/2023:
- FYS1100 - Mekanikk og modellering
- FYS2130 – Oscillations and Waves
- FYS2140 - Quantum Physics
- MENA 3100 - Characterization of materials
- FYS-MENA 4111 - Quantum mechanical modeling of nano materials
- FYS 4340/9340 - Diffraction methods and electron microscopy
- FYS 5310/9320 - Electron microscopy, electron diffraction and spectroscopy II
Samarbeid
Strukturfysikkgruppen har et nært samarbeid med eksterne institusjoner som SINTEF og IFE og et bredt spekter av internasjonale samarbeidspartnere.